生体ゲルの構造揺らぎと力学的性質

生物凝胶的结构波动和机械性能

• 批准号: 04237211
• 负责人: 弘津 俊輔
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04237211/
• 关键词: 高分子ゲル; 生体ゲル; 弾性定数; 超音波吸収; ゾル-ゲル転移

今年度は、従来から行ってきたゲルの基礎的物性研究を以下の3つの方向に発展させた。(1)広い周波数範囲での弾性定数及び弾性損失の測定: 超音波パルス法によりMHz領域での音速及び吸収を測定した。対象とした試料はNIPAゲルであり、室温の脈潤相での体積弾性率は、静的に測定された値(浸透弾性率)に比較して約10^5倍も大きい事が分かった。収縮相での測定及び体積相転移における弾性異常の測定は現在続行中である。(2)バイオゲルの機械的性質の測定: 新たに生体質由来のゲルの物性測定を開始した。まず、試料の調整が容易なカラジーナン、アガロース、ゼラチンの各ゲルについて、超音波法による音速、吸収の測定を行った。カラジーナンでは、ゲル化点近傍で、音波吸収が極小となる現象が見いだされた。これは、ゾル-ゲル転移の動力学の観点から極めて興味深く、現在理論的な解明の可能性を検討している。(3)ゾル-ゲル転移の運動学的研究: 種々の合成及び生体高分子のゾル-ゲル転移を、濁度及び施光能の測定によって調べ、ゾル-ゲル転移の進行速度によって、ゲル化機溝を考察した。NIPA/WATER系では、ゾル-ゲル転移は1秒以下で起る事が分かった。この事から、スピノーダル分解による架橋点形成というモデルが提出された。

This year, the basic physical properties research of the new generation will be developed in the following three directions. (1)Determination of the characteristic number and the characteristic loss in the frequency range of the ultrasonic wave: determination of the speed of sound and absorption in the MHz domain by the ultrasonic wave method For the sample, NIPA is about 10^5 times larger than that of the sample at room temperature and pulse phase. The measurement of contraction phase and volume phase shift is in progress. (2)Determination of mechanical properties of new organisms and their origin and physical properties It is easy to adjust the sample, such as color, color and color, ultrasonic method, sound speed and absorption measurement. The phenomenon of small absorption of sound waves occurs in the vicinity of the point of convergence. The dynamics of this phenomenon are very interesting, and the possibility of solving it in present theory is discussed. (3)Kinematic study of molecular migration: synthesis of species and molecular migration of organic polymers, turbidity and measurement of applied light energy, modulation of molecular migration, investigation of molecular mechanism NIPA/WATER is a system that starts in less than 1 second. The bridge point is formed by the decomposition of the material and the separation of the material.

项目成果

S.Hirotsu: "Shape-Dependent Swelling and First-Order Phase Transition in Polymer Gels with an Ionized Network" Macromolecules. 25. 4445-4447 (1992)

S.Hirotsu：“具有电离网络的聚合物凝胶中的形状依赖性膨胀和一级相变”大分子。

S.Hirotsu: "Phase Transition,Spinodal Decomposition and Pattern Formation in Polymer Gels in "Research in Pattern Formation"Ed.R.Takaki" K.T.K Press, 15 (1993)

S.Hirotsu：“图案形成研究”Ed.R.Takaki 中的“聚合物凝胶中的相变、旋节线分解和图案形成”K.T.K Press，15 (1993)

S.Hirotsu: "Coexistence of Phases and the Nature of First-Order Phase Transition in Poly-N-isopropylacrylamide Gel in "Phase Transition in Gels (Adv.Polym.Sci.)"" Springer, 30 (1993)

S.Hirotsu：“凝胶中的相变（Adv.Polym.Sci.）”中的“聚-N-异丙基丙烯酰胺凝胶中的相共存和一级相变的性质””Springer，30（1993）